Question

在编写BinarySearch程序时，我编写了程序：

def binary_search(array, x, low=0, high=None):
    if high is None:
        high = len(array)
    while low < high:
        mid = (low+high)//2
        midval = array[mid]
        if midval < x:
            low = mid+1
        elif midval > x: 
            high = mid
        else:
            return mid
    return -1

当我提出以下内容时：

binary_search([1,2,2,3],2)

程序给出的输出是

但是，我希望程序将输出的第一个整数'x'的索引作为输出。所以在前面的例子中它将是'1'而不是'2'。关于如何改变这个的任何想法？

Answer 1

给定[1,2,2,3]，第一次运行评估第mid = (low+high)//2行：

mid = (0 + 4) // 2   ==> 2

比array[mid]满足条件（其值正好为2），返回的索引是mid（2）。

if midval < x:
    ...
elif midval > x: 
    ...
else:
    return mid

Answer 2

您需要删除提前退出（最终else条件），将前一个elif替换为else;只有当循环终止时，你是否测试相等性并选择返回找到的索引，如果找不到则-1：

def binary_search(array, x, low=0, high=None):
    if high is None:
        high = len(array)
    while low < high:
        mid = (low+high)//2
        if array[mid] < x:
            low = mid+1
        else: 
            high = mid
    return -1 if low >= len(array) or array[low] != x else low

以这种方式行事也是一个好主意，因为通常情况下，您不希望每个循环执行多次比较（<和>每个都会调用比较，这可能很昂贵，具体取决于类型）;每个循环简化为一个非数字比较可以节省时间（并且通常运行得更快; Python库通常实现<和==，并使用包装器来实现{{1}方面的其他比较器}和<，使它们变慢。）

这实际上是==在its pure Python implementation中的作用;它与你的代码几乎完全相同。它需要更长的时间，因为它更有可能采取完整的bisect.bisect_left步骤来识别值的最左边的实例，但增量成本通常会很小，除非您的输入很多重复的值。

错误的输出二进制搜索程序

2 个答案: